Page 65 - 4663
P. 65
дуже електронегативний елемент (Флюор, Оксиген, у меншій мірі Нітроген,
Хлор). Розглянемо виникнення водневого зв’язку на прикладі сполуки –
водню флюориду (HF).
У молекулі HF існує ковалентний полярний тип зв’язку. Унаслідок
сильної електронегативності Флюору електронна пара, утворена
неспареними електронами Гідрогену і Флюору, дуже зсунута до Флюору.
Відтак атом Гідрогену являє собою майже оголене ядро, тобто елементарну
частинку – п ро тон.
Такий стан іона є нестабільним, тому цей іон проникає в електронну
структуру Флюору, намагаючись приєднати до себе електронну хмару. Це
відбувається за участю неподілених пар електронів Флюору. Відтак іон
Гідрогену буде притягувати на себе неподілену пару електронів Флюору
іншої молекули. Так виникає зв’язок між іонами Гідрогену однієї
молекули і дуже електронегативним елементом другої молекули, який
отримав назву водневий, його позначають штриховою лінією ( ).
H F + H F - - - H F - - - H F. (59)
Зобразимо виникнення водневого зв’язку між молекулами води.
H H H H
(60)
- - - O H - - - O H - - - O H - - - O H
Міцність водневого зв’язку тим вища, чим більша електронегативність
елемента. Оскільки за електронегативністю елементи розміщаються в такий
ряд: F, O, N, Cl, Bч, S, Se…, то в такому ж порядку знижується сила
водневого зв’язку в сполуках з цими елементами. Загалом водневий зв’язок
значно поступається за силою ковалентному, енергія зв’язку становить
близько 40 кДж/моль. (F---H = 40, O---H = 20). З підвищенням температури
міцність водневого зв’язку зменшується.
Водневий зв’язок спостерігається в численних сполуках органічної і
неорганічної природи, які містять іони Водню і вищевказані
електронегативні елементи. Наявність цього зв’язку істотно впливає на
властивості речовин, оскільки він немовби зшиває молекули між собою:
підвищується температура кипіння, теплота випаровування і плавлення,
поверхневий натяг, в’язкість тощо. Водневий зв’язок впливає на структуру
кристалів. Завдяки водневому зв’язку молекули об’єднуються в димери і
складніші асоціати. Так, наприклад, HF в парах перебуває у вигляді (HF) 4.
Подібні асоціати є у воді, аміаку, спиртах, альдегідах, кислотах тощо.
4.2.4. Металічний зв’язок
64